Modelamiento del riesgo de ingreso de agua barro en minas de Block Caving con aplicación en la planificación minera de largo plazo

Abstract

El ingreso de agua barro es uno de los grandes riesgos de la minería de Block/Panel Caving. En estas operaciones se genera material fino por fragmentación secundaria y se pueden acumular importantes volúmenes de agua que provienen principalmente de la superficie. La mezcla de agua y fino, forma barro que puede ingresar súbitamente a las labores mineras, exponiendo al personal y comprometiendo el funcionamiento de la mina.

Esta investigación tiene por objetivo generar nuevo conocimiento sobre el modelamiento de ingreso de agua barro para su aplicación en la planificación minera de largo plazo, a través del uso de regresión logística e integrando un modelo de flujo gravitacional y la variación de la topografía.

Para la construcción del modelo de riesgo de ingreso de agua barro en los puntos de extracción, se elabora un algoritmo que simula la variación de la topografía basándose en la extracción y el ángulo de reposo del material en la superficie. Con esto se determinan las zonas donde se puede acumular agua en la topografía. Posteriormente se simula el ingreso de quebrado proveniente de sectores antiguos mediante el software de flujo gravitacional FlowSim 5.0. Luego se construye un modelo de riesgo de ingreso de agua barro utilizando regresión logística, que incluye como variables de entrada: las zonas de riesgo estimadas, ingreso de quebrado, caudal de agua infiltrada, altura de columna extraída y cantidad de puntos de extracción vecinos en estado agua barro. Finalmente se evalúa el riesgo de ingreso de agua barro en un caso de estudio.

Todas las variables seleccionadas para el modelo de riesgo de ingreso de agua barro, poseen significancia estadística con este fenómeno, siendo las más importantes i) la cantidad de puntos de extracción vecinos en estado de agua barro, ii) el ingreso de quebrado y iii) las zonas de riesgo. El modelo construido posee un 80% de precisión, 80% de especificidad y 81% de sensibilidad en el caso de estudio analizado, lo que representa una buena capacidad de predicción del ingreso de agua barro.

El modelo se podría perfeccionar considerando mejoras en el algoritmo de topografía y nuevas variables, como la propagación del hundimiento, modelo hidrogeológico y fragmentación secundaria. Además, resulta primordial que las faenas mineras recolecten información de buena calidad sobre el ingreso de agua barro, para poder entender y modelar de mejor forma este fenómeno.

Los resultados presentados en este trabajo, pueden aportar en la cuantificación de reservas secas en los planes mineros, lo que permite elaborar estrategias operacionales de mitigación o retraso de ingreso de agua barro.